无陀螺惯性测量组合实验系统设计

无陀螺惯性测量组合(Non-gyro InertialM easurem entUn it-NG IMU)是利用线加速度计在空间的组合解算出载体的角速度,同时测量载体的轴向加速度,构成惯性测量组合,应用该方法可以设计出适用的中等精度惯性导航系统.针对目前多种加速度计配置方案,提出NG IMU九加速度计配置方案,该方案直接得出角加速度表达式,有效避免了求解微分方程组.在推导了导航参数计算数学模型的基础上,在国内率先组建了实验系统,设计了数据处理电路,并且进行了角度测试实验.实验结果表明,该系统可以真实反映角度变化趋势,准确描述姿态信息,方案正确可行.     

无陀螺微惯性测量组合的优化算法研究

无陀螺微惯性测量组合是利用线加速度计空间的组合解算法载体的角速度，同时测量载体的轴向加速度，构成惯性测量组合，应用该方法可以设计出适用的中等精度惯性导航系统，在国外学者研究的基础上改进了9加速度计的模型，提出一种新疆的解算算法，抑制了迭代误差，该算法利用传感器的冗余信息直接求得所测量的角度速度的绝对值，及时修正微分方程的解，减少了解微分方程组所带来的累积误差，降低了惯性测量组合的漂移，经过仿真计算验证了该方案的可行性。     

平面运动机构的解析分析

本文分析介绍一种求解运动学问题的数学方法。该方法不涉及运动刚体的物理性质，直观方便，尤其适用于求解点和刚体的加速度或角加速度。     

平面运动机构的解析分析

本文分析介绍一种求解运动学问题的数学方法。该方法不涉及运动刚体的物理性质，直观方便，尤其适用于求解点和刚体的加速度或角加速度。     

在三轴转台上辨识捷联惯性组合数学模型的一种优化测试方案

以三轴转台作为测试设备,提出了用双轴位置滚转法和双轴速率滚转法对捷联惯性组合进行测试,同时应用Ｄ－最优设计准则对试验计划进行了设计,给出了一个在三轴转台上实施的优化测试方案。该方案可以辨识出妻联惯性组合角速度测量和线加速度测量模型方程中降角加速度误差系数外的全部系数。     

斜投影光流场刚体三维运动和结构计算

本文研究从斜投影光流点及加速恢复刚体三维运动速度,加速度及结构生和约束,建立了光流运动方程组,证明了利用斜投影光流场中四个光流点及其加速度可完全确定刚体的三维角速度和角加速度参数,平移速度和和平移加速度不能确定但存在三个约束关系即允许有三个自由度,虽然不能确定刚体位置,但可以充分确定刚体结构形状大小。     

十二加速度计阵列解耦算法研究

在无陀螺惯性测量组合中,加速度计敏感轴偏差使得加速度计能敏感到垂直于敏感轴方向上的加速度,由此产生的耦合效应是导致加速度计输出误差增大的重要因素.针对敏感轴偏差产生的耦合效应提出了相应的解耦算法,并制作了十二加速度计惯性测量组合模型及高精度同步数据采集实验系统.在三轴转台上进行的仿真实验结果表明了解耦算法的有效性.经过解耦,加速度计输出精度达到选用加速度计的分辨率级精度-10-3g,比未解耦的输出提高了2个数量级,从源头上降低了无陀螺惯性测量组合的误差.     

刚体运动各点加加速度的计算公式

加加速度意味着受力的突然性,因此讨论加加速度对生产实际有重要意义。本文从刚体作一般运动时所得的刚体上各点加加速度计算公式出发,推导刚体平动、定轴转动和平面运动时刚体上各点加加速度的计算公式。     

平面图形加速度的混合解法

本文在分析法的基础上，引入折减加速度和折减相对加速度的概念，对于一类刚体平面运动问题，充分利用初等平面几何学的知识，为求解图形角加速度及一些特点点的加速度提供一种简易行的方法。     

物体下落的加速度a对测量刚体转动惯量影响的分析

1.本文从刚体转动定律出发.论述了测量刚体转动惯量的实验原理及实验方法.对刚体转动惯量I与下落物体的质量m、下落物体的加速度a、下落高度h和下落时间t之间的关系作了分析;2.测绘m—1/gt~2图线和m—1/(g一a)t~2图线的斜率,进而计算出刚体转动惯量I,通过g>>a的测量结果和g—a的测量结果对比,说明加速度a对测量刚体转动惯量是否有影响.     

加速度计输出信号的信息组成

目的　明确加速度计输出信号中包含哪些加速度信息 .方法　根据加速度计的力学模型求出加速度计输出信号的解析表达式 .结果与结论　加速度计输出信号中包含如下 4种加速度信息 :运动物体质心加速度 ,测试点相对质心的各阶振动加速度 ,连接装置对测试点加速度的加速度响应和加速度计对激励信号的响应     

全光纤加速度传感技术的研究

证明了光纤适合对加速度场的感知,研究了干涉型全光纤加速度地震检波器,得出光纤的应力应变和被测信号加速之间的关系,综合考虑全光纤加速度地震检波器灵敏频带的要求设计了变化光纤的长度和质量的大小和形状。采用交流相位跟踪零差检测的方法,使振动信号以电的形式得以真实地再现。研制的全光纤加速度地震检波器样机,具有抗电干扰、测量频谱范围宽,检测灵敏度高等优点,且输出信号与待测信号波形一致性好。用压电陶瓷同时完成了相位调制与误差补偿;利用干扰端面镀膜技术提高了反射光能量;采用双横向限制簧片有效地限制了质量块的横向振动。     

Calibration and adjustment of center of mass (COM) based on EKF during in-flight phase

The electrostatic accelerometer, assembled on gravity satellite, serves to measure all non-gravitational accelerations caused by atmosphere drag or solar radiation pressure, etc. The proof-mass center of the accelerometer needs to be precisely positioned at the center of gravity satellite, otherwise, the offset between them will bring measurement disturbance due to angular acceleration of satellite and gradient. Because of installation and measurement errors on the ground, fuel consumption during the in-flight phase and other adverse factors, the offset between the proof-mass center and the satellite center of mass is usually large enough to affect the measurement accuracy of the accelerometer, even beyond its range. Therefore, the offset needs to be measured or estimated, and then be controlled within the measurement requirement of the accelerometer by the center of mass (COM) adjustment mechanism during the life of the satellite. The estimation algorithm based on EKF, which uses the measurement of accelerometer, gyro and magnetometer, is put forward to estimate the offset, and the COM adjustment mechanism then adjusts the satellite center of mass in order to make the offset meet the requirement. With the special configuration layout, the COM adjustment mechanism driven by the stepper motors can separately regulate X, Y and Z axes. The associated simulation shows that the offset can be controlled better than 0.03 mm for all the axes with the method mentioned above.     

连续变化向量的微分几何关系对加速度合成定理的证明

为了直观地给出绝对、相对、牵连、科氏加速度的物理几何关系,从相对于动系连续变化向量的微分几何关系出发,定义相对于动系连续变化向量对时间的导数关系,再推广到位移和速度对时间的求导中去,进而明确地揭示这些加速度之间的几何关系.     

Direct calculation of acceleration field through homogeneous transformation for two-axis centrifuge

0　INTRODUCTIONInordertomakeuseofafull functionprecisioncen trifugetocalibrateaccelerometersusedforinertialnaviga tion ,thecompositekinematicsoftheworkingpointwhereanaccelerometerismountedmustbestudied ,anditsac celerationvectormustbecalculatedatfirst.Previously ,thevectoranalysismethodandtheCoriolisrotationtheo remwereusedtostudythekinematicsofcomplicatedmov ingbodies .Theconceptsofabsolutemotion ,relativemo tionandconvertedmotionmustbeintroduced ;theabso lutevectorderivative ,relativeve…     

Two algorithms of working acceleration generated by a precision centrifuge with two rotating axes

ingtheacceleration,theshortcomingofRef.[1]ispointedout.1CreationofCoordinateSystems Thecreationprocessofcoordinatesystemsona centrifugewithtworotatingaxesisshowninFig.1.Fig.1Thecreationprocessofcoordinatesystemsonthe precisioncentrifuge TheMainaxiscoordin…     

基于加速度识别的姿态交互研究

手势识别作为人机交互的一种重要实现技术一直是模式识别领域的研究热点之一.提出一种基于加速度的手势识别方法.首先为每个手势动作建立隐马尔可夫模型,通过采集到的手势动作的加速度值对模型进行优化,再利用优化的模型对加速度序列进行分类,根据加速度的不同对手势进行识别.该方法在手持移动设备上有良好的识别效果,对手持移动设备的交互研究具有重要意义.     

基于单加速度传感器的行走距离估计

针对行走距离估计问题,提出基于单加速度传感器的方法.将单个三轴加速度传感器固定在步行者小腿上,根据腿部状态(静止或运动)将读到的连续加速度值进行分步,并重积分运动状态下的加速度值获得行走距离.在原有阈值分步法基础上采用新的分步方法--自适应分步法进行分步计算,它根据步行者当前行走状态(步速、姿态等)对分步参数进行自适应调整.数据显示自适应分步受初始阈值影响小,具有较好鲁棒性,其平均分步误差为1步,平均距离误差在近匀速运动和变速运动情况下分别为15-18%和22-34%;而阈值分步的平均距离误差在近匀速运动和变速运动下则分别为3108%和4982%.实验表明：自适应分步法的结果更加准确且鲁棒性强.     

无陀螺惯性测量组合姿态解算新方法

从加速度计配置的一般性出发,在加速度计安装位置存在偏差的实际条件下,提出了具有补偿效应的无陀螺惯性测量组合姿态算法．该算法通过推导加速度计输出误差方程,在传统算法中进行相应补偿以达到减小误差的目的．同时针对目前多种加速度计配置方案,提出了9加速度计配置方案．在此方案基础上进行了算法仿真．仿真结果表明该算法可有效提高角度估算精度．